附着剑菌对三氯联苯的吸附及降解机制研究

实验研究附着剑菌(Ensifer adhaerens.R2)对持久性有机污染物三氯联苯(2,4,4′-TCB,PCB28)的去除机制,探究菌株对2,4,4′-TCB的生物吸附和生物降解作用,以及其随时间、p H值、温度、菌体密度、金属离子(Ca2+、Mg2+)的变化.灭活菌体对PCBs的去除机制为生物吸附,吸附率在2h基本达到平衡,为85.97%;活体菌株可以通过生物吸附及生物降解作用去除2,4,4′-TCB,在本次实验周期内主要以吸附作用为主,2h吸附率为60.59%,明显高于降解率的12.90%.单因素条件下,p H值为6.0、35℃、OD为0.8、添加1mol/L的Ca2+、Mg2+处理可使活菌对2,4,4′-TCB的吸附达到最优;p H值为7.5,30℃,添加0.05mol/L的Ca2+、Mg2+处理可使活菌对2,4,4′-TCB的降解达到最优.

快速溶剂萃取-气相色谱法测定鱼肉中三氯联苯和五氯联苯

目的：用铝粉做吸附剂，观察其对脂肪干扰三氯联苯和五氯联苯的消除效果以及其对测定值的影响。方法：取一定量的铝粉放入萃取池中做吸附剂，对鱼肉进行快速溶剂萃取。然后用本方法和国标法分别对其测定，检测结果进行分析比较、探讨是否存在差异。结果：浓度在0．05～4．0μg／ml之间，线性关系良好（r〉0．9993～0．9996），测定值与国标法无显著性差异。结论：整个方法具有简便、快速、准确的特点，尤其是简化了萃取过程，消除了脂肪对三氯联苯和五氯联苯的干扰，防止了污染，减少了损耗。

微波辐射-NaHSO_3还原法降解水中的2,4,5-三氯联苯

采用微波辐射-NaHSO3还原法降解水中的2,4,5-三氯联苯(PCB29)。实验结果表明:相对于双模微波,单模微波可在较低功率和较短时间内辅助NaHSO3完成对PCB29的降解,PCB29被降解为联苯酚;在单模微波功率为200 W、NaHSO3加入量为30 g/L、反应时间为2 min的条件下,PCB29降解率为90%。

抗3,4,4'-三氯联苯单克隆抗体的制备及其特性鉴定

采用含有4个碳原子臂长的PCB37半抗原衍生物合成PCB37全抗原,以人工抗原免疫BALB/C小鼠,通过鼠-鼠杂交瘤技术制备抗PCB37单克隆抗体。建立间接竞争ELISA（ic-ELISA）分析方法,对抗PCB37单克隆抗体的特性进行评估,最终获得了一株能够稳定分泌抗PCB37单克隆抗体的细胞株。使用该抗体建立了ic-ELISA,在PCB37浓度为0.10~50μg/L时,抑制率与PCB37的浓度呈线性关系,半数抑制浓度（IC50）为1.23μg/L,最低检测限（IC15）为0.027μg/L,与其他物质的交叉反应率〈5.5%。结果表明,成功研制了抗PCB37单克隆抗体,为进一步建立检测PCB37的免疫分析检测方法奠定了基础。

氧气促进的无配体Pd/C催化Suzuki反应合成2,3,4'-三氯联苯

通过Suzuki-Miyaura偶联反应,以4-氯苯硼酸与2,3-二氯-1-溴苯为原料,以碳酸钾作为碱,分别在Pd(PPh_3)_4和Pd/C催化下,高效合成2,3,4'-三氯联苯,两种催化剂反应条件下产率均达到了95%.涉及Pd(PPh_3)_4催化的反应要求惰性气体反应氛围,且需在80oC下反应12 h.而无配体Pd/C催化的反应则在空气或者氧气氛围下反应加快,室温下30 min后反应产率即可达到95%.有关催化剂回收方面,Pd(PPh_3)_4对空气敏感,反应结束后未能回收,而无配体的Pd/C催化剂可循环使用5次以上且几无活性损失.与传统的含配体的Pd催化剂比较,无配体Pd/C催化在经济、环保以及实验操作方面表现出巨大的优势.

2,3,3'-三氯联苯与人血清白蛋白之间相互作用的计算模拟及光谱研究

利用分子对接、分子动力学模拟、荧光光谱、紫外光谱及同步荧光光谱法研究了2,3,3'-三氯联苯(PCB-20)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。分子对接结果表明,PCB-20与HSA通过疏水作用力稳定结合于HSA的疏水空腔内。光谱法实验结果表明,PCB-20通过与HSA形成HSA-PCB20复合物从而对HSA具有荧光猝灭作用,猝灭原因是静态猝灭和非辐射能量转移,热力学参数也表明两者结合的主要驱动力为疏水作用力,计算模拟与实验结果吻合度较高。分子动力学模拟结果表明,PCB-20能够与HSA稳定结合,且与同步荧光光谱实验共同证明其对HSA的构象变化产生了一定影响。

Pd/C催化Suzuki偶联合成2,4′,6-三氯联苯

研究了Pd/C催化Suzuki反应合成2,4′,6-三氯联苯。空气氛围下Pd/C催化Suzuki偶联,大多是室温到80℃范围即可高效反应,已有大量成功实施案例。然而本文研究发现,Pd/C催化2,4′,6-三氯联苯合成,室温(21℃)下反应2 h后,检测结果显示无产物生成;反应温度为80℃反应2 h后,目标产物收率仅有5.3%,延长反应时间至4 h,目标产物也仅提高到8.7%,反应体系存在大量的原料。反应温度为80℃反应16 h后,目标产物收率下降为7.1%。作为对比,平行进行了Pd(PPh_3)_4催化合成目标产物的实验,加热至80℃过夜反应,目标产物收率达到80%。造成这种结果的可能原因在于反应底物1,3-二氯溴苯的位阻太大,Pd/C催化体系相对催化能力较弱。对于大位阻的取代溴苯底物,仍需要传统的Suzuki反应条件。

Pd/C催化Suzuki反应合成2,3',5'-三氯联苯

本文通过无配体Pd/C催化Suzuki-Miyaura偶联反应,以2-氯溴苯和3,5-二氯苯硼酸为原料,以碳酸钾作为碱,研究了不同反应温度对2,3',5'-三氯联苯合成的影响。作为对比,本文平行进行了Pd(PPh_(3))_(4)催化合成目标产物的实验,涉及Pd(PPh3)4催化的反应要求惰性气体反应氛围,且需在80℃下反应12小时。GC-MS跟踪监测显示:Pd/C催化的反应室温下反应12小时,几无产物生成。反应温度升至50℃时,反应2小时得到较多产物。50℃时,增加3,5-二氯苯硼酸至2倍当量,最终产率达到90%。有关催化剂回收方面,Pd(PPh3)4对空气敏感,反应结束后,未能回收,而无配体的Pd/C催化剂可循环使用5次以上而几无活性损失。与传统的含配体的Pd催化剂比较,无配体Pd/C催化在经济、环保以及实验操作方面表现出巨大的优势。

孔雀草修复镉-三氯联苯复合污染土壤的实验研究及机理性分析

基于盆栽实验方法,利用植株孔雀草修复镉-三氯联苯复合污染土壤,研究孔雀草对于该复合污染土壤的修复能力并进行机理性分析。结果显示:孔雀草对Cd有较强累积能力,Cd在植物体地上部的累积最高可达495.21 mg/kg,相较于空白组,PCB18和PCB28降解率分别最高可提升27.53%及21.97%。对其进行机理性分析可得:植株根系分泌物十七烷、十五烷对植物修复效率有促进作用;植物代谢产物丙二酸、戊二酸可促进叶绿素合成,提高植株对污染物的耐受力,进而提高植物修复效率。

气相色谱质谱法测定地表水中三氯联苯和五氯联苯

建立了固相萃取-气相色谱质谱法同时检测水中三氯联苯和五氯联苯的方法 ,讨论了水样的pH值、甲醇的加入量、样品上样流速等实验条件对测定的影响。本方法对水样中的待测物具有灵敏度高、检出限低、操作简便和较好线性等优点,适用于水样中三氯联苯和五氯联苯的监测。

2,5,2’──三氯联苯在家蝇体内的分布与代谢

２，５，２’──三氯联苯在家蝇体内的分布与代谢多氯联苯（ＰＣＢｓ）是环境中持续存在的众所周知的全球性污染物，在几乎所有发达国家禁用２０年后仍然在环境中发现。商品ＰＣＢｓ是含有２０９种可能同类物的混合物，因此重要的是了解每种同类物的持续时间、分布和毒性...

三氯、五氯联苯标准品主要组分的定性定量分析

本文报道了由中国科学院环境化学研究所提供的三氯联苯及五氯联苯两种标准品的气／质联机测定结果，确认了含量较高的１５种组分的组成和结构，其中二氯及六氯联苯各１种，三氯联苯异构体６种，四氯联苯异构体２种，五氯联苯异构体５种，并拟定了测定环境样品中上述１５种多氯联苯组分的毛细管柱／ＥＣＩ／ＩＧＣ方法，检出限为（４．６～５．１）×１０￣（－１２）ｇ，加标回收率为８０．６％～９３．２％，相对标准偏差为１．１６％～１０．６％．

环渤海地区2,4,4'-三氯联苯的多介质归趋模拟

为探究多氯联苯(PCBs)在环渤海地区的环境多介质迁移和归趋行为,本研究以2,4,4'-三氯联苯(PCB28)为目标污染物,基于区域尺度多介质城乡逸度模型,模拟了稳态条件下PCB28在各环境相中的浓度分布、总量分配以及相间迁移过程,并对模型的输入参数和输出结果分别进行了敏感性和不确定性分析.结果表明,PCB28在淡水、农村土壤、城市土壤和沉积物中的模拟浓度与实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性.PCB28在城市土壤中的浓度最大,浓度均值为5.26×10^-6 mol·m^-3,在农村大气中的浓度最小,浓度均值为5.79×10^-14 mol·m^-3.当环境系统达到平衡时,土壤是PCB28最主要的"汇",占其在环境中总储量的96.45%.大气相与其他环境相间的相互迁移过程是PCB28在环渤海地区进行空间迁移的主导过程.大气传输是PCB28最主要的入海途径,从农村大气到海水的迁移通量占总入海通量的97.22%.参数敏感性分析结果表明PCB28排放速率、栅格规模及与迁移速率相关的参数是影响大气相中PCB28浓度的关键参数.不确定性分析结果表明PCB28在农村大气和城市大气中的浓度分布都符合对数正态分布,其变异系数分别为0.44和0.41.

2,4,4′-三氯联苯诱发微核和基因突变作用及其代谢酶依赖性

目的本课题组近年报道了非二噁英样多氯联苯化合物对哺乳动物细胞的致突变作用,且作用依赖于人细胞色素P450(CYP)2E1酶的代谢活化;本研究进一步探讨非二噁英样化合物2,4,4′-三氯联苯(PCB28)的致突变作用。方法采用CCK8法、微核实验和Hprt致突变实验检测PCB28对中国仓鼠V79和重组表达人和硫酸基转移酶(SULT)1A1的V79衍生细胞(V79-hCYP2E1-hSULT1A1)的细胞毒性和遗传毒性,并利用酶抑制剂观察重组表达的酶对于受试物毒效应的影响。结果PCB28(5~40μmol/L)经12h染毒、12h恢复,对V79-Mz和V79-hCYP2E1-hSULT1A1细胞均无细胞毒作用,1-氨基苯并三唑(60μmol/L,CYP抑制剂)和五氯苯酚(10μmol/L,SULT1抑制剂)的与受试物同时暴露于V79-hCYP2E1-hSULT1A1细胞对细胞活力影响甚微。PCB28在5~20μmol/L对V79-Mz细胞没有诱发微核的作用,但对V79-hCYP2E1-hSUT1A1细胞则明显增加其微核细胞率(P<0.05),且具有浓度依赖效应;此作用可被1-氨基苯并三唑明显降低,而被五氯苯酚明显增强。PCB28(10~40μmol/L)对V79-Mz细胞Hprt基因突变频率无影响,对V79-hCYP2E1-hSUT1A1细胞则诱发基因突变频率增加(P<0.05),其作用呈浓度相关性。结论PCB28可能经CYP2E1酶活化为致突变性代谢物,后者可由人SULT1A1酶代谢减毒;同其他非二噁英样多氯联苯类似,PCB28可能是一个由人CYP2E1酶活化的前致突变物。

4,4’-双(三氯甲基)联苯水解合成4,4’-联苯二甲酸工艺研究

以副产物4,4’-双(三氯甲基)联苯为原料,经碱性水解一步反应合成出4,4’-联苯二甲酸。考察反应物料摩尔比、反应温度、反应时间对4,4’-联苯二甲酸产品收率的影响,得到优化工艺条件:氯苯为溶剂,4,4’-双(三氯甲基)联苯与10%氢氧化钠溶液的摩尔比为1∶9,反应温度为105℃,反应时间为14 h。在上述条件下,4,4’-联苯二甲酸的收率为95.25%,纯度可达99.20%,通过红外光谱、核磁共振氢谱及高效液相色谱等对产物进行了表征。

黄河中下游表层沉积物中多氯联苯的污染特征

对采自黄河中下游地区12个站点17个表层沉积物样品中的多氯联苯进行了定量分析测定,并讨论了多氯联苯在沉积物中的污染特征.结果表明:①黄河中下游表层沉积物中多氯联苯的浓度范围为ND—5·98μg·kg^(-1),受污染程度较轻;②沉积物样品中多氯联苯同族体的组成特征非常相似,都以含3—5个氯原子的PCB同族体为主,占多氯联苯总量的94·68%以上,且在大多数样品中含量顺序为:四氯联苯>三氯联苯>五氯联苯;③该地区表层沉积物中多氯联苯的含量与TOC和沉积物的机械组成无明显相关性,这可能与黄河中下游复杂的水利条件和沉积物自身的理化性质有关.

等离子体法改性凹凸棒土吸附多氯联苯研究

运用低温等离子体改性技术将壳聚糖(CTS)接枝到凹凸棒土(ATP)表面(ATP-g-CTS),并将其应用于含2,3,3'-三氯联苯(2,3,3'-TCB)废水溶液的吸附研究。实验中应用假一级速率方程、假二级速率方程、动力学方程、Langmuir、Freundlich和D-R等动力学及热力学模型对实验数据进行模拟。实验结果表明,假二级速率方程和Langmuir模型能更好地模拟相关实验数据,ATP-g-CTS对2,3,3'-TCB主要是化学吸附,是一个吸热的过程,ATP-g-CTS对多氯联苯是一种较好的吸附剂。

4,4′-联苯二甲酸合成工艺研究

以医药中间体合成过程中产生的副产物4,4′-二甲基联苯为原料,经氯代反应生成4,4′-双(三氯甲基)联苯,然后水解制得4,4′-联苯二甲酸;对氯代反应的历程进行了探讨,并通过正交实验考察了反应参数对4,4′-联苯二甲酸收率的影响,得到了优化工艺条件,优化工艺条件下的验证实验表明:反应总收率达到93.40%,纯度达99.20%。采用IR、~1HNMR对产物的结构进行表征,通过HPLC对生成的4,4′-联苯二甲酸的纯度进行测定。该合成工艺具有环境友好、工艺操作简单、转化率及收率高、经济性好等优点,适合工业化大规模生产。

施过碳酰胺对土壤中有机污染物的降解作用

采用生物土培试验方法,研究了土壤中施入新型氮肥(过碳酰胺)后对三氯联苯(PCB3)和2,7二羟基萘(DHN)的降解作用。结果表明,新型氮肥对土壤中PCB3和DHN具有不同的降解作用,并且延长降解时间,新型氮肥对PCB3和DHN的降解率逐渐增加。20 d后的土样中PCB3和DHN降解率分别为28%和50%,由此说明相同试验条件下,新型氮肥对DHN的降解率高。加入不同浓度的Fe^(2+)离子,PCB3和DHN的降解率明显提高,Fe^(2+)具有很好的催化作用,PCB3和DHN在土壤中的降解率分别达到51.51%和82.16%。

PCBs和PAHs胁迫下大豆和黄瓜种子萌发及幼苗生长特征

多氯联苯(PCBs)和多环芳烃(PAHs)是2类持久性有机污染物,其对生态健康和食品安全的威胁日益受到关注。以大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)和黄瓜(Cucumis sativus L.)为研究对象,在PCB28、菲单一和复合胁迫下,考察种子发芽、幼苗生长等特征,测定PCB28和菲在植物体内的含量。2,4,4’-三氯联苯(PCB28)、菲单一及复合胁迫8 d后,高浓度组大豆和黄瓜种子相对发芽率不高于80%,幼苗湿重减少率高达90%,叶绿素荧光参数中最大光化学效率(F v/F m)显著下降,这表明,高浓度PCB28和菲对植物的生长和光合能力都产生明显的毒害作用。在中、高浓度的PCB28(0.1 mg·L-1和1.0 mg·L-1)胁迫下,大豆和黄瓜可以通过抗逆境反应减少对PCB28的吸收。大豆和黄瓜幼苗不同部位中PCB28和菲的含量存在根>茎>叶的规律。研究结果可为探究PCBs、PAHs的单一及复合污染的植物毒性研究提供基础数据。